计算机学科专业基础综合计算机操作系统

计算机学科专业基础综合计算机操作系统-6一、单项选择题（总题数：40，分数：100.00）下面命题中，对操作系统的作用描述比较全面的是 。（分数：2.50）操作系统是管理程序的集合，它以中断驱动的形式执行操作系统是计算机设备管理程序的集合，通过对设备的管理为用户提供服务操作系统提供计算机抽象，为用户安全地使用计算机提供高效支持丿操作系统协调多用户对计算机的使用，为它们提供独占式的使用方式操作系统首先是一层接口，对上提供服务，对下进行抽象。只要是层次系统，除了最高层次和最低层次之外，这样的定义都是合适的，因此计算机操作系统必须对计算机的所有硬件进行抽象（例如，文件是磁盘等非易失存储硬件的抽象，进程和线程主要是对CPU的抽象，页是对内存的抽象，等等。这样抽象的目的是为上层用户（程序或者终端用户）提供更好的计算机使用方法。之所以进行抽象（或者高级抽象），其主要目的是方便上层用户的使用，例如使用文件要比使用磁盘的扇区、磁道等方便得多。操作系统除了一些基本层次的功能要求之外，还有两个主要的任务，即共享和安全。因为操作系统提供的多用户环境，势必需要为它们提供一种策略，使得计算机资源的利用率最高（所谓高效）。因为多用户对资源的使用并不均衡，因此他们在共享计算机，即共享计算机资源（因为用户是分时使用CPU,所以这样的共享又称为时分多路复用；而内存可以存放多个用户的信息，所以这样的共享又称为空分多路复用）。同时，由于多个用户之间要求有一定的保密性，因此操作系统还具备安全性设计要求。在操作系统中，并发性是指 。（分数：2.50）若干个事件在同一时刻发生若干个事件的发生时间是随机的若干个事件在同一时间间隔内发生丿若干个事件的发生是时间驱动的这个题目主要考查并发概念。除了B和D是两个生造的叙述之外，A的叙述是指“并行性”。可以注意到，“并行性”是“并发性”的特例，当时间间隔趋向于0时，“并发性”表现为“并行性”。下列选项中，不属于多道程序设计的基本特征的是 。（分数：2.50）制约性间断性顺序性丿共享件多道程序的运行环境比单道程序的运行环境更加复杂。引入多道程序设计概念后，程序的执行就失去了封闭性和顺序性。程序执行因为共享资源以及相互协同的原因产生了竞争，相互制约。考虑到竞争的公平性，程序的执行是断续的。当计算机区分了管态（系统态）和目态（用户态）指令之后，从管态到目态的转换是由操作系统程序执行后完成的，而从目态到管态的转换则是由 完成的。（分数：2.50）硬件丿管态程序用户程序中断处理程序这是一个计算机系统的常识，但是也可以分析得到。如果用户程序将机器状态从目态转换到管态，那么用户程序中就可以使用管态指令，也就会威胁计算机安全，因此不可能是C。如果是B（因为众多处理程序一般也在管态执行，因此D是B的一种特例），即管态程序完成目态到管态的转换，那么管态程序一旦将计算机状态转换到目态后，将永远无法得到执行的机会。那么只能是由硬件完成目态到管态的转换，而其是怎样转换的呢?只能是中断机制。一旦发生中断事件（有可能是用户程序发出的系统调用），触发中断后，硬件中断机制将计算机状态置为管态。作业的执行中发生了缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行的指令是 。（分数：2.50）被中断的前一条丿被中断的后一条作业的第一条作业的最后一条这是个中断的问题，必须注意的是中断处理的一般性和特殊性。显然C和D是错误的。按照中断处理的一般方法，应该是B。但是缺页中断是一个特殊的中断，因为发生缺页中断时，访问存储器操作没有完成，必须在操作系统调入页后重新进行访问存储器操作，因此引起缺页中断的指令需要执行两次，即一次触发调页和一次访问存储器。考生在这个问题上必须注意，有一些操作系统习题和解答的书籍在这样的问题中发生了很多错误。操作系统的基本类型主要有 。（分数：2.50）批处理系统、分时系统及多任务系统实时系统、批处理系统及分时系统丿单用户系统、多用户系统及批处理系统实时系统、分时系统及多用户系统考查操作系统的基本类型分类，及各类型操作系统的特点。这部分的考查重点在于单项选择题。本题从操作系统的功能出发，将操作系统主要分成：实时系统、批处理系统及分时系统。实时操作系统对可靠性和安全性的要求极高，它 。（分数：2.50）追求系统资源的利用率不强调相应速度不强求系统资源的利用率丿不必向用户反馈信息本题中，A,B,D都是实时系统应该实现的，而资源的利用率相对比较次要。操作系统是一种 。（分数：2.50）通用软件系统软件丿应用软件软件包如果分时操作系统的时间片一定，那么 ，则响应时间越长。（分数：2.50）用户数越少用户数越多丿内存越少内存越多下述有关中断和系统调用的叙述中，不正确的是 。（分数：2.50）中断保持了现场之后，系统调用处理程序就不需要保存现场了系统调用是一种中断中断会保存系统调用处理程序的地址系统调用处理程序有时设置中断优先级丿操作系统的主要功能是管理计算机系统中的 。（分数：2.50）程序数据文件资源丿当计算机提供了管态和目态时，必须在管态下执行的指令是 。（分数：2.50）从内存中取数丿将运算结果装入内存算术运算输入/输出在操作系统中，只能在系统态（管态）下执行的指令是 。（分数：2.50）读时钟寄存器清零广义指令丿取数用户及其应用程序和应用系统是通过 提供的支持和服务来使用系统资源完成其操作的。（分数：2.50）读时钟丿寄存器清零广义指令取数中断发生后，进入中断处理的程序属于 。（分数：2.50）用户程序可能是应用程序，可能是操作系统程序操作系统程序V既不是应用程序，也不是操作系统程序在优先级调度中， 类进程可能被“饿死”，即长时间得不到调度。（分数：2.50）短进程长进程低优先级进程V大内存进程优先级调度算法（PRI）的基本思想是：内核为每个进程赋予一个优先级，进程按照优先级的大小顺序在就绪队列中排队，内核将CPU分配给就绪队列头部的第一个进程一一优先级最大的进程。因此，进程的优先级越低，在就绪队列中的排队位置就越靠近队列尾，获得运行之前的等待时间就越长。低优先级的进程必须等待所有高优先级进程运行结束后才会被调度运行。如果不断有高优先级的进程加入就绪队列，那么低优先级进程就会一直等待下去。这就是所谓的“饿死”现象。下面关于线程的叙述中正确的是 。（分数：2.50）线程包含CPU现场，可以独立执行程序V每个线程有自己独立的地址空间进程只能包含一个线程线程之间的通信必须使用系统调用函数进程管理机制存在一个明显的局限性，就是进程的创建、通信和调度开销比较大，影响了并行程序的执行效率。为此，操作系统引入了线程概念和线程管理机制。线程是进程中的一个程序执行单元。进程中的多个线程共享进程的地址空间和其他资源，包括程序、数据、文件、通信端口等。因此，线程之间可以直接交换数据。核心级线程是指 。（分数：2.50）内核创建的核心线程内核创建的用户线程丿在核心态下运行的线程在用户态下运行的线程线程的实现方法有三种：在用户空间中实现、在内核中实现和前面两种方法的混合实现。在用户空间中实现线程时不需要操作系统内核的支持，通过用户空间中的多线程库实现线程的创建、管理和调度。而在内核中实现线程时，需要操作系统在已有的进程管理机制下实现线程的管理和调度机制。在用户空间中实现的线程称为用户级线程（ULT）；在内核中实现的线程称为核心级线程（KLT）。线程像进程一样，在用户态下执行用户程序，在核心态下执行内核程序。为了提高内核的执行效率，操作系统也会创建一些线程专门完成内核的特定功能，如电源管理、缓冲区刷新等。这些专门执行内核程序的线程称为核心线程。在下面的系统调用中，不会导致进程阻塞的是 。（分数：2.50）读/写文件获得进程PID丿申请内存发送消息当正在执行的进程需要使用某种资源或等待某个事件时，如果资源已被其他进程占用或事件尚未出现，该进程不能获得所需的资源而无法继续运行，于是，进程将被阻塞。进程在阻塞状态中等待资源被释放，或等待事件的发生。所以，进程在执行系统调用时，如果需要使用某种资源，就可能导致进程阻塞。“读/写文件”需要使用设备和文件缓冲区；“申请内存”需要分配内存资源；“发送消息”需要使用消息缓冲区。进程A和进程B通过共享缓冲区协作完成数据处理，进程A负责产生数据并放入缓冲区，进程B从缓冲区读数据并输出。进程A和进程B之间的制约关系是 。（分数：2.50）互斥关系同步关系丿互斥和同步关系无制约关系本题中两个进程之间的制约关系是同步关系，进程B必须在进程A将数据放入缓冲区之后才能从缓冲区中读出数据。下面关于临界区的叙述中正确的是 （分数：2.50）临界区可以允许规定数目的多个进程同时执行临界区只包含一个程序段临界区是必须互斥地执行的程序段丿临界区的执行不能被中断临界段（临界区）的概念包括两个部分：①临界资源指必须互斥访问的资源。例如，需要独占使用的硬件资源，多个进程共享的变量、结构、队列、栈、文件等软件资源。②临界区指访问临界资源的必须互斥地执行的程序段，即当一个进程在某个临界段中执行时，其他进程不能进入相同临界资源的任何临界段。资源顺序分配法破坏了死锁发生的 必要条件。（分数：2.50）互斥占用占用等待非剥夺循环等待丿资源顺序分配方法是：给系统中的每类资源赋予一个自然数的序号，限制进程只能严格按照资源序号由小到大的顺序申请资源。该方法避免“循环等待”的情况发生。因为，若出现循环等待，则必会有进程在获得大序号资源后申请小序号资源。在进程管理中，当 时，进程从阻塞状态变为就绪状态。(分数：2.50)进程被进程调度程序选中等待某一事件等待的事件发生丿时间片用完(分数：2.50)等待一运行丿运行一等待运行一就绪等待一就绪下面关于进程的叙述中正确的是 。(分数：2.50)进程获得CPU是通过调度得到的V优先级是进程调度的重要依据，一旦确定就不能改变在单CPU的系统中，任何时刻都有一个进程处于运行状态进程申请CPU得不到满足时，其状态变为阻塞能转变到其他3种状态的进程状态是 。(分数：2.50)就绪阻塞结束运行V当一进程运行时，系统可基于某种原则强行将其撤下，把处理器分配给其他进程，这种调度方式是 (分数：2.50)非剥夺方式剥夺方式V中断方式查询方式在操作系统中引入并发可以提高系统效率。若有两个程序A和B,A程序执行时所做的工作按次序需要用：CPU(lOs)；DEVl(5s)；CPU(5s)；DEV2(10s)；CPU(lOs)°B程序执行时所做的工作按次序需要用：DEVl(lOs)；CPU(lOs)；DEV2(5s)；CPU(5s)；DEV2(10s)。如果在顺序环境下执行A、B两个程序，CPU的利用率为 。(分数：2.50)30%40%50%V60%TOC\o"1-5"\h\z若信号量的初值为2，当前值为-3，则表示等待进程有 。(分数：2.50)1个2个3个5个V关于临界问题的一个算法(假设只有进程P和P可能会进入该临界区)如下(i为0或1),该算法01(分数：2.50)不能保证进程互斥进入临界区，且会出现“饥饿”V不能保证进程互斥进入临界区，但不会出现“饥饿”保证进程互斥进入临界区，但会出现“饥饿”保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”Repeat：retry:if（turnM-l）turn:=i;if（rurnMi）gotoretry;turn:=-1;临界区turn:=0;其他区域untilfalse;P操作可能导致 。（分数：2.50）进程就绪进程结束进程阻塞（等待）丿新进程创建进程和程序的本质区别是 。（分数：2.50）内存和外存动态和静态特征丿共享和独占计算机资源顺序和非顺序执行机器指令在操作系统中，为避免系统的死锁采用 。（分数：2.50）银行家算法丿破坏保持和等待条件死锁检测和恢复破坏非剥夺条件解除死锁通常不采用的方法是 。（分数：2.50）终止一个死锁进程终止所有死锁进程丿从死锁进程处抢夺资源从非死锁进程处抢夺资源在消息缓冲通信中，消息队列属于 资源。（分数：2.50）临界V共享永久可剥夺对进程的管理和控制使用 。（分数：2.50）指令原语V信号量信箱通